江苏省南京市2025-2026学年九年级上学期10月第一次月考物理练习卷(一)
2025-08-19
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内容正文:
江苏省南京市2025-2026学年九年级上学期10月份第一次月考物理练习卷(一)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(每题2分,共24分)
1.以下情境中人对物体做功的是( )
A.推桌子未推动 B.搬石头未搬起
C.提着水桶上楼 D.举着杠铃静止
2.如图所示为龙舟船桨示意图,O为支点,为选手施加的力,为水对桨的阻力。使用该船桨可以( )
A.只省力 B.只省距离
C.既省力又省距离 D.既不省力又不省距离
3.如图所示,下列工具中,属于费力机械的是( )
A.筷子 B.瓶盖起子
C.钢丝钳 D.国旗杆上的定滑轮
4.如图为击出的羽毛球在相同时间间隔的位置的频闪照片,①②过程羽毛球( )
A.重力变小,动能变大
B.重力变小,动能变小
C.重力不变,动能变大
D.重力不变,动能变小
5.我国于今年启动eVTOL商业化试运营。eVTOL是一种无需跑道、可垂直起降的电动飞行器。飞行器在低空水平匀速直线飞行过程中,下列说法正确的是( )
A.飞行器的动能增大 B.乘客的重力势能增大
C.飞行器的机械能不变 D.乘客的机械能减小
6.如图,从热汤中取出的金属勺子,由烫手到不烫手的过程,其内能( )
A.逐渐增加 B.保持不变
C.通过做功改变 D.通过热传递改变
7.2024 年 4 月 25 日 20 时 58 分 57 秒,神舟十八号载人飞船搭载长征二号 F 遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,如图甲所示。下列说法不正确的是( )
A.火箭上升过程中飞船的机械能不守恒
B.火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程同图丙所示的冲程中的能量转化相同
C.火箭利用二力平衡获得升空动力
D.让燃料充分燃烧是提高热机效率的有效途径之一
8.中学生小磊想估测自己1分钟跳绳的平均功率,下列选项中最接近实际的是( )
A.5W B.50W C.500W D.5000W
9.如图甲,工人启动卷扬机,将重为800N的沙箱A(内装沙子)匀速吊起,已知空沙箱A的质量为10kg,每个滑轮重200N,沙箱A移动的距离与时间的关系如图乙所示。a段绳子能承受的最大拉力为1500N,连接滑轮组的绳子能承受最大拉力为800N。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.卷扬机每秒内卷起的绳子长度为0.4m
B.卷扬机对细绳拉力F的功率为160W
C.滑轮组的机械效率为80%
D.此滑轮组的最大机械效率可达93.75%
10.如图甲为乒乓球发球机,某次发出一个乒乓球在空中的运动轨迹先后经过a、b位置如图乙所示,乒乓球的能量情况如图丙。下列说法正确的是( )
A.乒乓球能继续飞行是受到惯性作用
B.a至b之间有力改变乒乓球的运动状态
C.乒乓球在空中运动的过程中机械能保持不变
D.乒乓球到达最高点时的动能为零
11.小丽用图甲装置进行实验,两个完全相同的试管各装入20g甘油和水,用水浴法加热。它们的温度随时间变化图像如图乙,温度上升时单位时间内试管里甘油与水吸收的热量相等。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),甘油的沸点为290℃,气压为标准大气压。下列说法正确的是( )
A.加热时间越长,甘油温度越高
B.0~6min甘油吸收的热量为2.4×103J
C.6~10.5min甘油吸收的热量等于试管内水吸收的热量
D.甘油末温和水的末温相同,所以它们吸热能力一样
12.同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时,受到的水平推力为,推力的功率为;当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时,受到的水平推力为,推力的功率为,两次运动中受到的滑动摩擦力分别为、,则和分别为( )
A., B.,
C., D.,
二、填空题(每空1分,共32分)
13.如图所示,这是我国古代的“舂米石臼”的简化示意图,人用力踩下A端,使B端的重锤翘起,收脚后,重锤由于受到重力作用下落,打在石臼内的谷物上,帮谷物脱壳。此装置属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆。请举出一个生活中应用同类型杠杆的实例: 。
14.如图所示是某单缸四冲程汽油机的 冲程。汽油机的凸轮控制气体的进出,吸气冲程吸入的气体是 。若该汽油机每1秒钟对外做功25次,那么该汽油机飞轮的转速为 r/min。
15.如图甲所示为手动榨汁器,作用在榨杆手柄末端的动力为20N,动力臂与阻力臂长度之比为,榨汁时榨杆底部的压头与水果接触,压头对水果的压力为 N;请在图乙中画出下压榨杆时作用在A点的最小动力的示意图及其力臂 ;榨汁器机与水果接触面做的凹凸不平,这是通过 (选填“增大”或“减小”)受力面积来 (选填“增大”或“减小”)压强,从而更高效地挤压水果。
16.如图所示,小明用大小为10N的拉力竖直向上提升物体,重为16N的物体在10s内被匀速提升1m。不计绳重和摩擦,这个过程中,拉力F的功率为 W,该滑轮的机械效率为 %。
17.我国首个自营勘探开发的1500米深水大气田“深海一号”持续高产稳产,已经累计生产天然气突破80亿立方米。天然气属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。若用天然气烧水,1m3天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收,在1标准大气压下可将100kg水温度升高 ℃。[已知天然气的热值为q=4.2×107J/m3,水的比热容为c=4.2×103J/(kg•℃)]
18.如图所示,运动员射箭时,用力将弓拉开,把箭射出去。在此过程中,把箭射出去的力是弓弦的 力。在放开箭的瞬间,弓的 能转化为箭的 能。箭离弦后在空中向上飞行的过程中,箭机械能 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
19.嫦娥五号返回器关闭发动机后,用“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的轨迹简化为如图所示,进入大气层后到达A点,接着由B点离开大气层,再由C点进入大气层,随后经过D点后着陆。段返回器的动能 (选填“增大”“减小”或“不变”,下同);段返回器的机械能 ,段重力势能 。
20.如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机工作示意图,其工作顺序是 (填字母)。图E、F是演示实验的示意图,其中与D图冲程原理相同的是 (选填“E”或“F”)图。该汽油机飞轮的转速为1200r/min,则该单缸四冲程汽油机每秒钟对外做功的次数为 次。若这台汽油机改用天然气做燃料,完全燃烧0.1m3天然气释放的热量的50%被水吸收,可以将100kg的水由20℃加热到 ℃。[,]
21.俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。
(1)图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,他的身体与地面平行,可抽象成如图1乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,双手的力作用在 点,小京的重心在 点。已知小京的体重为750 N,OA长为1m,OB长为1.5m。地面对双手的合力F1与身体垂直,求得F1的大小为 。
(2)图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时他的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。支点O位置不变,此时阻力臂 (选填“变大”“变小”或“不变”),栏杆对手的力F2比F1 (选填“大”或“小”)。对于追求提升力量, 做俯卧撑的锻炼效果更加好(选填“水平地面”或者“手扶栏杆”)。
22.如图所示,小华同学用40N的水平拉力F拉重力为400N的木箱,使木箱在水平面上匀速直线运动前进了4m,若木箱与地面之间的摩擦力是90N。则力F在此过程中做的功为 J,此过程中该滑轮组的机械效率是 。
三、作图题(每题2分,共6分)
23.如图为小强同学自制的简易杆秤,“O”为支点,请在图中画出的力臂。
24.要拉动陷入泥坑中的汽车,请在图中画出所用最小力的绳子的绕法。
25.如图,是杠杆的支点,请在答题卡指定位置画出杠杆所受阻力的示意图。
四、计算题(26题4分,27题6分,共10分)
26.质量为70kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组绳端的拉力随货物重力变化的图象如图乙,不计摩擦及绳重(g取10N/kg)。求:
(1)求动滑轮受到的重力。
(2)该工人竖直向下拉绳子运送货物时,最多能拉起质量是多少千克的物体?
27.小涛在郊游时用丁烷气炉烧开水,将壶中2kg的水从20℃加热到100℃,完全燃烧了0.03kg的丁烷气体。已知丁烷气体的热值为5×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。试求∶
(1)水吸收的热量是多少?
(2)丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少?
(3)丁烷气炉烧水的效率是多少?
五、实验题(每空1分,共28分)
28.如图所示,莹莹同学利用铁架台,带有均匀刻度的杠杆,细线,弹簧测力计,钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡。为此,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂 个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆 (选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)莹莹同学用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验结果表明,杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
29.如图所示是某实验小组利用小钢球A和B、木块、木板等器材“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验。每次实验都让小钢球沿光滑斜面由静止向下运动,撞击木块使木块在水平木板上移动一段距离后静止。
(1)实验中,探究动能大小是指探究 (填序号)具有的动能;
A.小钢球在斜面上 B.小钢球撞击木块时
C.小钢球撞击木块后 D.木块被小钢球撞击后
(2)实验中,通过观察 来判断物体的动能大小,这种研究方法叫 ;
(3)如图甲所示①②两次实验,让质量不同的小钢球从斜面的同一高度处由静止滚下,目的是使两球到达水平面时具有相同的 ;分析①②两次实验,可得出结论: 。
(4)如图乙所示③④两次实验中,被同一小球由不同高度滚下撞击后,木块滑行过程中克服摩擦力做的功分别为W3和W4,则W3 W4(选填“>”“=”或“<”)。
30.为探究不同液体作为太阳能热水器储热介质的性能差异,将、两种液体分别装入两个烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录、的温度。
(1)为完成本次实验,除温度计、秒表外,还需要的测量工具是 。
(2)此实验通过 来反映液体吸收热量的多少;
(3)加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为 ℃;
(4)根据实验数据,小明绘制出了温度-时间图像,如图丙所示,若使两种液体吸收相同的热量,升高温度较多的是 液体。
(5)你认为更适合作为太阳能热水器储热介质的是 液体,理由是 。
31.在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示(忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失)。
(1)将质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是 。
(2)该实验是通过观察 来判断小球的动能大小。
(3)进行实验时,木块放在水平面上的位置 (选填“是”或“不是”)必须相同的。
(4)小华同学将实验装置改进成图乙(图乙中小球撞击木块前接触面光滑,撞击后接触面粗糙),用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放,球离开弹簧撞击同一木块。比较将木块撞出的距离,可以研究小球的动能大小与 (选填“质量”或“速度”)的关系。
(5)小明将质量不同的小球从同一高度由静止释放撞击同一木块(图丙),探究小球的动能大小与质量的关系。小华觉得利用图乙的装置,也能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块即可。小华的设计方案 (选填“可行”或“不可行”),如果用该方案,你将观察到的现象是
32.小李想测量蜡烛的热值q,他利用如图所示的装置进行测量,A容器内装有150g的水,防风罩B的下端开了通气孔。
水的初温/℃
25
燃烧前蜡烛的质量/g
20.6
水的末温/℃
40
燃烧后蜡烛的质量/g
20
(1)为完成实验,还需要的测量工具是 和 ;
(2)实验中,小李是通过测量 (选填“加热时间”或“水吸收的热量”)间接测量蜡烛燃烧放出的热量;
(3)实验中,水的温度升高内能增加,这是通过 的方式改变物体的内能;
(4)实验前后,小李测量的数据如表所示,则蜡烛的热值约为 J/kg;
(5)小李跟同学讨论后,认为实验中测出的蜡烛的热值跟真实值相比偏 。
试卷第1页,共2页
答案第1页,共2页
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$$
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
C
C
D
C
B
A
B
题号
11
12
答案
B
B
1.C
【知识点】力做功的必要因素
【详解】A.推桌子未推动,桌子没有在推力的方向上移动距离,人对桌子没有做功,故A不符合题意;
B.搬石头未搬起,石头没有在力的方向上移动距离,人对石头没有做功,故B不符合题意;
C.提着水桶上楼,水桶在手的拉力的方向上移动了距离,人对水桶做了功,故C符合题意;
D.举着杠铃静止,杠铃没有在力的方向上移动距离,人对杠铃没有做功,故D不符合题意。
故选C。
2.B
【知识点】杠杆的分类
【详解】根据杠杆的分类由图可知,O为支点,为选手施加的力,为水对桨的阻力,船桨的阻力臂比动力臂长,是费力杠杆,这类杠杆费力省距离,动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.A
【知识点】杠杆的分类、定滑轮的概念、实质及特点
【详解】A.筷子在夹食物等的过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意;
B.瓶盖起子在开瓶盖的过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.钢丝钳在剪断钢丝的过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.定滑轮的本质是等臂杠杆,不省力也不费力,故D不符合题意;
故选A。
4.C
【知识点】重力的概念、动能的概念、影响动能的因素
【详解】由图可知,①②过程中,羽毛球的质量不变,所以重力大小不变;高度降低,速度变大,所以动能变大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.C
【知识点】比较动能大小、比较重力势能的大小、比较机械能的大小
【详解】A.飞行器在低空水平匀速直线飞行时,速度不变,质量不变,所以动能不变,故A错误;
B.飞行器在低空水平匀速直线飞行时,飞行器内的乘客的高度、质量不变,所以重力势能不变,故B错误;
C.飞行器在低空水平匀速直线飞行时,速度不变,高度不变,质量不变,所以动能不变,重力势能不变,所以机械能不变,故C正确;
D.飞行器在低空水平匀速直线飞行时,飞行器内的乘客速度不变,高度不变,质量不变,所以乘客动能不变、重力势能不变,所以机械能不变,故D错误。
故选C。
6.D
【知识点】热传递改变物体的内能
【详解】金属勺子由烫手到不烫手的过程,温度降低,放出热量,内能会减小,通过热传递的方式改变自身内能,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.C
【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况、热机工作过程中的能量转化、提高热机的效率的方法、能量的转化
【详解】A.火箭上升过程中,飞船的速度变大,动能变大,高度增加,重力势能变大,则飞船的机械能变大,即机械能不守恒,故A正确,不符合题意;
B.火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程,是利用内能做功,同图丙所示的冲程是做功冲程,也是将内能转化机械能,故火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程同图丙所示的冲程中的能量转化相同,故B正确,不符合题意;
C.火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程,利用力的作用是相互的获得升空动力,故C错误,符合题意;
D.让燃料充分燃烧,获得更多的有用的机械能,故可以提高热机效率,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.B
【知识点】功的计算和估算、P=W/t
【详解】中学生小磊质量约,跳绳跳跃高度约,每次跳绳克服重力做功
每分钟跳绳约 次,总功为
平均功率为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.A
【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、P=Fv、滑轮、滑轮组机械效率的计算
【详解】A.由图甲可知,承重绳子的股数为n=2,由图乙可知,沙箱A移动的速度为
卷扬机绳子自由端移动的速度为
即卷扬机每秒内卷起的绳子长度为0.4m,故A正确;
B.卷扬机对细绳拉力为
卷扬机对细绳拉力F的功率为
故B错误;
C.空沙箱的重力为
滑轮组的机械效率为
故C错误;
D.当连接滑轮组的绳子的最大拉力为800N,根据可知,
则最大物重为
此时此滑轮组的最大机械效率为
故D错误。
故选A。
10.B
【知识点】力可以改变物体的运动状态、生活中的惯性现象、辨析物体的机械能是否发生变化
【详解】A.乒乓球能继续飞行是由于乒乓球具有惯性,而不是受到惯性作用。惯性是物体的一种固有属性,不是一种力,不能说“受到惯性作用”,故A错误;
B.乒乓球从a至b的运动过程中,受到重力和空气阻力的作用,所以a至b之间有力改变乒乓球的运动状态,故B正确;
C.乒乓球在空中运动时,会受到空气阻力的作用,需要克服空气阻力做功,一部分机械能会转化为内能,所以机械能不守恒,即机械能会减小,故C错误;
D.乒乓球到达最高点时,仍有水平方向的速度,所以动能不为零,故D错误。
故选B。
11.B
【知识点】不同物质的吸热本领
【详解】A.由图乙可知,在0-6min,甘油从烧杯的水中吸收热量,温度升高;在6~10.5min,甘油从烧杯的水中吸收热量,温度保持100℃不变,故A错误;
B.由图乙可知,在0-10.5min,水吸收的热量为
则0~6min甘油吸收的热量为
故B正确;
C.由图乙可知,在0-6min,甘油从烧杯的水中吸收热量,温度升高;在6min时,甘油与烧杯中水的温度相同,温度保持100℃(水的沸点)不变,此后甘油将不能再从水中吸收热量,而试管内的水温度不断升高,一直在吸收热量。故C错误;
D.在0-6min,质量相等的甘油和水吸收的热量相等,由图乙可知,甘油升温比水快,根据可知,甘油的比热容比水的小,即甘油的吸热能力比水的弱,故D错误。
故选B。
12.B
【知识点】计算物体运动的速度、影响滑动摩擦力大小的因素、二力或多力平衡问题、P=Fv
【详解】同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体所受的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力有关,由于接触面粗糙程度和压力大小不变,则滑动摩擦力大小不变,所以两次运动中受到的滑动摩擦力相等,即
两次都是匀速直线运动,则推力与摩擦力是平衡力,摩擦力相等,则推力也相等,即
由图甲可知甲的速度为
由图乙可知,乙的速度为,则两次运动中推力的功率之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13. 费力 钓鱼竿
【知识点】杠杆的分类、生活中常见的杠杆模型
【详解】[1]如图所示,在B端所受石锥的重力为阻力,脚施加的力为动力,则有动力臂小于阻力臂,所以此装置属于费力杠杆。
[2]在生活中常见的费力杠杆的实例有:钓鱼竿、筷子、船桨、理发用的剪刀等。
14. 压缩 汽油和空气的混合物 3000
【知识点】汽油机的构造与工作过程
【详解】[1]由图可知,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,所以是压缩冲程。
[2]汽油机的吸气冲程,吸入的气体为空气和汽油的混合物。
[3]每1秒钟对外做功25次,因一个工作循环,飞轮转2圈,做功1次,则飞轮转速是。
15. 100 减小 增大
【知识点】增大压强的方法及生活中的实例、力和力臂的作图、杠杆的最省力问题、运用杠杆平衡原理进行计算
【详解】[1]根据杠杆的平衡条件,已知,,则压头对水果的压力,故①空答案为100。
[2]根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。连接OA,OA就是最长的动力臂,过A点作OA的垂线,方向斜向上,即为最小动力F1的示意图。 故如下图所示:
[3]榨汁器与水果接触面做的凹凸不平,这是通过减小受力面积来增大压强的,故③空答案为:减小。
[4]由上述分析可知,通过减小受力面积来增大压强,故④空答案为:增大。
16. 2 80
【知识点】P=W/t、机械效率的简单计算、滑轮、滑轮组机械效率的计算
【详解】[1]由于动滑轮上有2股绳,物体被匀速提升1m,则绳端移动距离,则拉力做的总功
则拉力的功率
[2]物体的重力为16N,在10s内被匀速提升1m,则拉力做的有用功
则该滑轮的机械效率
17. 不可再生 50
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、可再生能源与不可再生能源
【详解】[1]天然气是不可能在短期内从自然界得到补充的能源,属于不可再生能源。
[2]若用天然气烧水,天然气完全燃烧放出的热量
水吸收的热量
因此根据热量公式可得,在1标准大气压下可将水温度升高
18. 弹 弹性势 动 减少
【知识点】弹力的概念和常见的弹力、辨析物体的机械能是否发生变化、物体运动过程中各种机械能的变化情况
【详解】[1]运动员射箭时,用力将弓拉开,弓发生弹性形变,松开弓弦,产生弹力,把箭射出去。
[2][3]放开箭时,弓的弹性形变程度变小,弹性势能变小,箭由静止变为运动,箭的动能增大,弓的弹性势能转化为箭的动能;箭离弦后在空中向上飞行的过程中,克服空气阻力做功,机械能减少。
19. 减小 不变 减小
【知识点】动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素、辨析物体的机械能是否发生变化、物体运动过程中各种机械能的变化情况
【详解】[1]返回器在AB段高度增加,重力势能增加;由于重力和空气阻力的作用,返回器速度减小,质量不变,动能减小。
[2]BC段返回器在大气层外,不需要空气阻力做功,只有动能和重力势能发生相互转化,机械能守恒,所以机械能不变。
[3] CD段返回器高度降低,质量不变,所以重力势能减小。
20. CDAB E 10 25
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、汽油机的构造与工作过程、热值的公式及相关计算、热机效率的计算
【详解】[1] ①A图中,两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;B图中,排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程;C图中,进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程;D图中,两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;故工作顺序为CDAB。
[2]E图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程;F图是水蒸气膨胀对外做功,将塞子冲出,是内能转化为机械能。综上所述,D图是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能,与它原理相同的是E图所示的演示实验。
[3]该汽油机飞轮的转速为,一个工作循环转2转,20转完成了10个工作循环,对外做功10次。
[4]完全燃烧0.1m3天然气释放的热量为
若这些热量的50%被水吸收,则水吸收的热量为
水的温度变化量为
则水的末温为
21.(1) B A 500N
(2) 变小 小 水平地面
【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆的动态平衡分析
【详解】(1)[1][2]地面对双手的合力是动力,作用点为双手位置,对应图乙的B点;小京的重力是阻力,其作用点为重心,对应图乙的A点。
[3]图1中,小京的身体与水平地面平行,O为支点,阻力竖直向下,其力臂
动力垂直于水平地面向上,其力臂为
如下图所示:
由杠杆的平衡条件可得,则地面对双手的合力
(2)[1][2][3]小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时,抽象成杠杆模型如下图所示:
小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时,阻力G不变,身体与水平地面成一定角度,阻力的力臂是支点O到重力作用线的垂直距离,故阻力的力臂,即阻力臂变小;由于动力与身体垂直,故动力臂,即动力臂不变。根据杠杆平衡可知,随阻力臂变小而变小,故比小。由于在水平地面做俯卧撑时,阻力臂更大,对应所需的动力更大,故水平地面做俯卧撑对提升力量的锻炼效果更好。
22. 480 75%
【知识点】功的计算和估算、滑轮、滑轮组机械效率的计算
【详解】[1]由图可知绳子段数,绳子自由端移动的距离
力F在此过程中做的功为
[2]滑轮组的机械效率为
23.
【知识点】力和力臂的作图
【详解】画出F1的作用线,从支点O向力F1的作用线作垂线段,垂线段的长度为的力臂,如图所示:
24.
【知识点】滑轮组的连线问题
【详解】只有一个动滑轮,要求最省力,最多绕出3段绳,将绳子先系在动滑轮的左边挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮。如下图所示:
25.
【知识点】力和力臂的作图
【详解】O点为杠杆的支点,F1为动力,阻力为灯对杠杆的拉力,方向竖直向下,作用点在A点,过A点作竖直向下的有向线段,标上阻力的符号F2,如图所示
26.(1)100N
(2)200kg
【知识点】重力的计算与估算、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系
【详解】(1)如图,动滑轮上有三根绳承担物重,,绳端拉力,由图乙可知,物体的重力为50N时,拉力为50N,则动滑轮的重力
(2)工人的质量为70kg,工人拉绳子的最大拉力不超过工人的重力,最大拉力
该工人竖直向下拉绳子运送货物时,最多能拉起货物的重力
最多能拉起质量是
27.(1)6.72×105J
(2)1.5×106J
(3)44.8%
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、加热效率的计算
【详解】(1)水吸收的热量
(2)丁烷气体完全燃烧放出的热量
(3)丁烷气炉烧水的效率
28. 左 2 左 变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤、探究杠杆的平衡条件的实验注意事项和错误分析、探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理
【详解】(1)[1]杠杆左端高右端低,为使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向较高的左端调节。
(2)[2][3]设每个钩码重力为G,杠杆每格长度为L,A点挂3个钩码,A点力臂,B点力臂,根据杠杆平衡条件,即
解得,所以B点应挂2个相同的钩码;两边各取下一个钩码后,左边力与力臂乘积为
右边为
左边乘积大,杠杆左端下沉。
(3)[4]弹簧测力计绕B点逆时针旋转,拉力力臂变小(竖直向下拉时力臂最长),阻力和阻力臂不变,根据,动力将变大。
29.(1)B
(2) 木块移动的距离 转换法
(3) 速度 当速度一定时,质量越大,物体的动能就越大
(4)<
【知识点】比较功的大小、探究影响动能因素的实验装置及作用、探究动能大小与质量的关系、转换法
【详解】(1)实验中改变小钢球的质量和下落高度,探究的是小钢球撞击木块时的动能,故ACD都不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[1][2]小钢球的动能大小不易观察,实验中通过比较小球推动木块移动的距离判断物体的动能大小,采用了转换法。
(3)[1]如图甲所示①②两次实验,为了控制变量,让质量不同的小钢球从斜面的同一高度处由静止滚下,使两球到达水平面时具有相同的速度。
[2]分析这两次实验,小钢球速度相同,②中小钢球质量更大,木块被撞击后移动的距离更大,可初步得出结论为速度一定时,质量越大,物体的动能就越大。
(4)③④两次实验中,小球质量相同,④中小球下落的高度高,到达水平面时的速度大,动能大,木块被撞击后移动的距离远,木块移动过程中克服摩擦做功,摩擦力大小相同,由W=Fs可知,④中克服摩擦做功更多,故W3<W4。
30.(1)天平
(2)加热时间
(3)33
(4)A
(5) B 在质量和降低的温度相同时,B放热多
【知识点】不同物质的吸热本领
【详解】(1)在探究不同液体作为太阳能热水器储热介质的性能差异的实验中,需要控制两种液体的质量相同,因此除了温度计测量温度、秒表测量时间外,还需要用天平来测量液体的质量。
(2)实验中用两个相同的酒精灯同时加热,相同的酒精灯在相同时间内放出的热量是相同的,那么加热时间越长,液体吸收的热量就越多。所以此实验通过加热时间来反映液体吸收热量的多少。
(3)由图乙可知,温度计的分度值为1℃,液体B的温度为33℃。
(4)由图丙可知,若使两种液体吸收相同的热量(即加热相同的时间),对比两条曲线可以发现,A液体对应的温度变化更大,所以升高温度较多的是A液体。
(5)[1][2]太阳能热水器储热介质需要在吸收相同热量时升高的温度较低,这样才能储存更多的热量;在质量和降低的温度相同时,可以放出更多的热量。由前面分析可知,在吸收相同热量时,B液体升高的温度比A液体低,说明B液体的比热容较大;在质量和降低的温度相同时,B放热多,更适合作为太阳能热水器储热介质。
31.(1)使小球到达水平面的速度相同
(2)木块移动的距离
(3)是
(4)速度
(5) 不可行 木块最终移动的距离相同
【知识点】探究影响动能因素的实验装置及作用、探究动能大小与速度的关系、探究动能大小与质量的关系、控制变量法、转换法
【详解】(1)在探究物体动能大小与哪些因素有关的实验中,要研究动能与质量的关系,就需要控制小球到达水平面的速度相同。而将质量不同的小球从同一高度由静止释放,根据重力势能转化为动能的原理,在忽略能量损失的情况下,小球下落高度相同,重力势能转化为动能时,就能使小球到达水平面的速度相同。
(2)由于小球动能大小不容易直接测量,这里采用转换法。小球动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离就越远。所以通过观察木块移动的距离来判断小球的动能大小。
(3)小明进行两次实验时,只有保证木块放在水平面上的位置相同,这样小球每次撞击木块时,木块初始状态相同,小球撞击木块时的速度才相同,才能更准确地探究动能与质量的关系。
(4)用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放,弹簧被压缩程度不同,弹性势能不同,转化给小球的动能不同,小球撞击木块时的速度也就不同。此时小球质量不变,改变的是速度,所以可以研究小球的动能大小与速度的关系。
(5)[1]利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度,弹簧的弹性势能相同,小球获得的动能相同。但由于小球质量不同,动能相同质量不同时,小球撞击同一木块时的速度不同,没有控制速度这一变量相同,所以小华的设计方案不可行。
[2]如果用该方案,因为小球动能相同,小球对木块做的功相同,所以可观察到最终木块移动的距离相同。
32.(1) 温度计 天平
(2)水吸收的热量
(3)热传递
(4)
(5)小
【知识点】热传递改变物体的内能、计算物体温度变化时的吸放热、热值的概念、单位和物理意义、热值的公式及相关计算
【详解】(1)[1][2]要完成本实验,需要测量水的温度与水和蜡烛的质量,因此还需要温度计与天平。
(2)由于蜡烛燃烧放出的热量不能直接测量,实验中是通过水吸收的热量来间接测量蜡烛燃烧放出的热量,即认为蜡烛燃烧放出的热量全部被水吸收,Q放=Q吸。
(3)实验中,蜡烛燃烧放出热量,热量通过热传递的方式传递给水,使水的内能增加、温度升高。
(4)已知水的质量m=150g=0.15kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃),水的初温t0=25℃,末温t=40℃,根据Q吸=cmΔt=cm(t−t0)可得Q吸=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.15kg×(40℃−25℃)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.15kg×15℃=9450J
已知燃烧前蜡烛的质量m1=20.6g,燃烧后蜡烛的质量m2=20g,则蜡烛燃烧的质量m蜡烛=m1−m2=20.6g−20g=0.6g=0.6×10−3kg
如果不计热量损失,Q放=Q吸=9450J,根据Q放=mq可得,蜡烛的热值
(5)在实验过程中,蜡烛燃烧放出的热量不可能全部被水吸收,会有热量散失到周围环境中,即Q放>Q吸,而我们计算时认为Q放=Q吸,根据可知,计算出的热值会比真实值偏小。
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